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1.
目的 基于CT图像对人体颈胸段脊柱C5~T2节段进行三维模型重建,采用有限元方法探究椎弓根螺钉、钛网和钢板等不同内固定器械组合对颈胸段脊柱全脊椎切除(total spondylectomy, TS)术后稳定性的影响及内固定器械的应力分布。方法 建立颈胸段脊柱C5~T2节段健康完整模型,并通过与体外实验关节活动度(range of motion, ROM)结果对比验证模型有效性。在健康完整模型基础上,建立颈椎C7节段行TS后的4种重建模型:TM+AP+DPS模型(钛网+前路钢板+后路双节段椎弓根螺钉固定),TM+AP+SPS模型(钛网+前路钢板+后路单节段椎弓根螺钉固定);TM+DPS模型(钛网+后路双节段椎弓根螺钉固定);AP+DPS模型(前路钢板+后路双节段椎弓根螺钉固定),并分析各重建模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右扭转时的ROM及内固定器械的应力分布情况。结果 TS术后重建会大幅度降低重建节段ROM,模型的重建节段ROM均下降超过93%,后路单节段螺钉固定时,钛网出现应力集中现象。结论 4种模型重建节段固定效果相近,后路双节段螺钉固定的3种模型中内固定器械应力分布较为平均,模型整体稳定性优于后路单节段固定模型。  相似文献   

2.
目的探讨前路一期结核病灶清除植骨融合联合后路钉棒系统内固定治疗胸腰段椎体结核的疗效。方法 2007年2月~2009年10月手术治疗胸腰段椎体结核13例,均采用前路一期结核病灶清除取自体髂骨植骨融合联合后路钉棒系统内固定治疗胸腰段椎体结核,根据术前、术后X线平片分析植骨融合及术后畸形矫正效果。结果经6~18个月随访,脊髓神经功能得到不同程度的恢复,植骨融合满意,无内固定失败和脊柱结核病灶复发。结论前路一期结核病灶清除植骨融合联合后路钉棒系统内固定治疗胸腰段椎体结核具有椎管减压彻底,脊柱后凸侧弯畸形易于矫正,内固定远离病灶处等特点,是治疗胸腰段椎体结核的一种有效手术治疗方法。其缺点是手术创伤相对较大[1],术中操作相对繁琐。  相似文献   

3.
背景:胸腰段椎体爆裂性骨折临床十分常见,通过前路或者后路内固定重建稳定是目前常用的方法,作者未查及有关内固定应力情况的相关报道。 目的:通过三维有限元法分析在L1节段爆裂性骨折情况下前路钛网重建钉棒内固定和后路椎弓根内固定两种方式中内固定物应力的分布情况,并进行两种方式稳定性的比较。 方法:选择1名健康男性志愿者,通过CT扫描和有限元软件建立T12-L2节段的三维有限元模型。在验证有效的有限元模型上分别模拟L1节段爆裂性骨折,建立前路L1节段钛网重建钉棒内固定模型(模型A)和后路短节段椎弓根钉棒内固定模型(模型B),在各模型上施加载荷,观察内固定应力分布情况,进行稳定性的比较。 结果与结论:建立T12-L2节段的三维有限元模型。两种内固定方式有限元模型在不同载荷实验中,模型A应力主要集中在钛网区域,模型B应力主要集中在钉棒的交接处。模型A的稳定性优于后者,模型A的T12平面的平均应力值小于模型B,差异有显著性意义(P < 0.01)。说明前路术后钛网发生沉降和后路术后钉棒处断裂均可能与局部应力集中有关。前路钛网重建钉棒内固定较后路椎弓根内固定稳定性更好。  相似文献   

4.
研究下颈椎C5椎体全脊椎切除术(TS)之后,前后路不同联合内固定重建方法对颈椎稳定性的影响。基于CT图像建立下颈椎C3-C7节段完整无损模型,在无损模型基础上,建立C5全脊椎切除术后两种内固定重建模型:一为钛网重建+前路钢板+后路单节段椎弓根螺钉模型(TM+AP+SPS);二为钛网重建+前路钢板+后路双节段椎弓根螺钉模型(TM+AP+DPS)。对模型分别施加0.5、1.0、1.5、2.0 N·m的扭矩,分析两种模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右扭转等工况下的关节活动度(ROM)以及钛网、钢板、椎弓根螺钉的应力分布情况。结果表明,重建节段ROM随着扭矩的增大而增加,呈现出非线性的趋势,TM+AP+SPS模型的增加幅度较大。1.0 N·m工况下,两种模型重建节段ROM均减少83%以上;TM+AP+SPS模型在后伸、侧弯和扭转时,邻近节段的ROM均增加11%以上,C6-C7节段的ROM在扭转时增加41.79%,TM+AP+DPS模型的邻近节段ROM则显著降低。TM+AP+SPS模型和TM+AP+DPS模型中钛网应力分别集中于受压侧和后方。TM+AP+SPS模型的邻近节段有较大的代偿活动,TM+AP+DPS模型各节段ROM均大幅度减小,TM+AP+DPS模型的稳定性更好。  相似文献   

5.
目的:探讨后路复位固定、经椎弓根椎体内植骨术,治疗脊柱胸腰段椎体压缩性骨折的疗效.方法:经伤椎椎弓根孔道将骨粒植入椎体并用短节段钉棒固定治疗胸腰段椎体压缩性骨折12例,观察手术前后及随访期椎体高度丢失情况.结果:本组患者术后x线片显示Cobb角平均矫正19.5°,椎体高度丢失恢复近50%.随访4~24个月,平均10个月.骨折均愈合,愈合时间3~6个月.术后3个月时患者腰背疼痛VAS评分平均减少6.5分,Cobb角增大0.1°,椎体高度减少2%,钉棒无松动、断裂.结论:经椎弓根植骨钉棒固定治疗脊柱胸腰段压缩性骨折,操作简单、安全、疗效确切,是防止术后矫正度数丢失、应力集中致钉棒断裂等并发症的有效方法之一.  相似文献   

6.
目的 建立腰骶椎椎间融合椎弓根钉内固定的有限元力学模型,并对椎弓根螺钉和融合器的应力分布进行生物力学评价。 方法 通过CT扫描、Mimics三维重建、Freeform表面处理和Ansys前处理等方法建立正常腰骶椎L4~S1节段有限元模型,并据此建立去除L5~S1椎间盘后椎弓根钉后路固定加椎间融合模型固定。并对模型进行前屈、后伸、侧弯和旋转加载分析,观察模型的钉棒结构、Cage在4种加载状态下的应力分布情况。 结果 前屈、后伸、侧弯和旋转加载时椎弓根钉应力主要集中在钉的尾部和钉棒交界处。 Cage在旋转加载时应力集中在中部,在其它三种状态下的应力集中在前缘。在4种加载状态下棒钉结构和椎间融合器的最大应力值分别如下,前屈:2.96×107 N/m2 , 5.65×106 N/m2 ; 后伸:2.98×107 N/m2 , 6.08×106 N/m2;侧弯:3.06×107 N/m2 ,9.71×106 N/m2;旋转:2.96×107 N/m2, 1.00×106 N/m2; 结论 本实验成功建立了L4~S1节段后路椎间融合内固定的有限元模型,模型加载后的内固定应力分布符合临床观察,具有一定临床指导意义。  相似文献   

7.
目的探索单一体位行后路内固定、前路病灶清除植骨术治疗胸腰椎结核的可行性。方法自2008年1月至2009年12月对9例胸腰椎结核病人行单一体位前后联合病灶清除植骨内固定术。男6例,女3例,平均年龄42岁(27~61岁)。胸腰段2例,腰椎7例;累及2个节段8例,3个节段1例;5例伴有不同程度的脊髓和/或神经根受压的症状。所有病例均在抗结核治疗2~3周后行单一体位后路内固定、前路病灶清除植骨手术治疗。结果所有病例获得平均15个月随访(6~30月)。1例患者术后半年复发。8例均未出现复发和窦道形成,并于术后6个月复查时见植骨完全融合。5例术前伴有神经症状的患者术后完全恢复。结论单一体位下后路固定、前路病灶清除植骨术是一种治疗胸腰椎结核可行的方法。病变位于T12-L3为最佳部位,术者必须熟练掌握侧卧位的椎弓根钉植入技术。  相似文献   

8.
背景:钉棒系统对于老年脊柱结核患者重建和稳定脊柱是一种可优先选择的内固定材料。老年胸腰骶椎结核后路病灶清除、器械内固定治疗、植骨融合与前路手术的选择常有争论。 目的:观察钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核的效果,对比前路与后路手术治疗效果的差异。 方法:选择老年胸腰骶椎结核患者47例,按手术方案分为2组,后路组27例,行后路病灶清除、植骨融合、钉棒系统置入内固定;前路组20例,行前路病灶清除、植骨融合、后路钉棒系统置入内固定。利用Frankel分级标准评价患者治疗前后脊髓损伤和恢复情况;应用X射线片评价患者治疗前后临床疗效;观察患者治疗前后血沉、Cobb角变化。 结果与结论:47例患者均获得随访,随访时间10-36个月,所有患者均治愈,术中及住院期间无严重并发症发生。植骨于10-18个月内均获融合,Frankel分级明显改善。2组患者Frankel分级改善情况及Cobb角、血沉变化差异均无显著性意义(P > 0.05)。提示钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核,后路与前路手术均可获得较好的治疗效果,均可重建脊柱稳定性,恢复脊柱正常序列。应根据脊柱结核的类型、破坏程度及手术可能造成的脊柱稳定性改变等选择合理的手术入路。  相似文献   

9.
目的:评价用椎弓根钉系统固定并同时经椎弓根人工骨椎体成形术治疗胸腰椎爆裂性骨折的生物力学效果,为临床术式选择提供生物力学依据.方法:采用12具国人新鲜脊柱标本(T11~L3),预损伤后压缩法模拟失去前柱支持,完全不稳的L1椎体爆裂性骨折.实验分完整状态组、椎弓根钉同定组和椎弓根钉同定并椎体成形术组.测试标本前屈,后伸,左、右侧弯及左、右轴向旋转状态下同定节段(T11~L3)的运动范围(ROM)以及极限载荷,并计算刚度,进行统计学处理,比较各组间差异.结果:椎弓根钉同定并椎体成形术与单纯椎弓根钉固定两种手术方式进行比较.在屈伸、左右侧弯时,二者运动范围之间的差异无统计学意义,而在轴向旋转时,前者[左旋:(72.42±16.33)%,右旋:(70.30±1 1.58)%]运动范围小于后者[左旋:(106.92±12.0)%,右旋:(105.02±14.31)%](p<0.05).极限载荷和刚度之间比较,前者均大于后者(P<0.05).结论:采用椎弓根钉固定并椎体成形术治疗胸腰段爆裂型骨折,能够提高生物力学稳定性.稳定效果要优于单纯的后路短节段椎弓根螺钉内同定,同时也可以增加固定节段承受的极限载荷和刚度.  相似文献   

10.
背景:颈椎动态稳定器的解剖型设计与正常椎间盘应具有相似的生物力学特点,其动态性设计具有轴向顺应性以及震荡吸收功能,而前缘倒齿嵌入上下椎体可获得足够的轴向稳定性。 目的:比较颈椎前路融合内固定和颈椎动态稳定器置入非融合后颈椎相关生物力学指标变化。 方法:将6具新鲜人C2~C7颈段脊柱标本随机分为3组,在完整颈椎测试后分别行C5、6前路减压颈椎动态稳定器DCI置入,C5、6前路减压单纯Cage融合内固定,C5、6前路减压颈椎前路一体化钢板椎间融合器融合内固定。检测各组标本前屈、后伸、左右侧屈不同生理运动工况并施加2.0 N•m纯力偶矩,颈椎标本C5~6上下邻近节段手术前后活动度大小。 结果与结论:3种内固定后C5~6上下邻近节段较正常颈椎标本前屈、后伸和左右侧屈关节活动度值均有所增加,且表现出良好的即时稳定性,但颈椎动态稳定器置入组最接近正常值;3组间C5~6上下邻近节段关节活动度差异无显著性意义。表明颈椎动态稳定器置入后对邻近节段椎体活动度无明显影响或影响甚小,在一定程度上减小假体与其邻近椎体轴向应力,有效地维持颈椎活动。  相似文献   

11.
目的 运用三维有限元分析法验证斜外侧椎间融合(oblique lateral interbody fusion, OLIF)辅助不同内固定方式治疗退变性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis, DLS)的生物力学稳定性。方法 建立L1~S1三维有限元DLS模型(模型1),模拟L2~5连续三节段OLIF手术及其结合不同内固定方式,分别建立单纯OLIF(stand-alone OLIF)模型(模型2)、椎体钉棒固定模型(模型3)、单边椎弓根螺钉固定模型(模型4)和双边椎弓根螺钉固定模型(模型5)。在直立、前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转工况下,记录并分析各模型融合节段活动度(range of motion, ROM)、融合器及内固定的应力及其分布情况。结果 6种运动工况下,模型2~5融合节段整体ROM均小于模型1;与模型1相比,模型3、4的ROM降幅大于模型2、小于模型5;前屈和后伸工况下,模型4与模型5的ROM降幅相仿;左右侧弯工况下,模型3与模型5的ROM降幅相仿。在所有运动工况下,模型3、4融合器应力峰值大于模型5、小于模型2;其中,模型3的L2~3、L3...  相似文献   

12.
颈椎前路钛网钢板在不同颈椎节段中的生物力学研究。取6具新鲜尸体C3~7标本,行C5、C5~6、C4~6椎体次全切除,行钛网植骨钢板内固定术。依次测量各节段的前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转运动变化,以完整标本作对照。不同颈椎节段开槽减压椎间撑开钛网钢板内固定状态下手术节段的即刻稳定性比完整状态增加(P< 0.05)。颈椎前路椎体次全切除之后,应用颈椎前路钛网钢板内固定可明显增强颈椎的稳定性,随颈椎固定节段增加稳定性下降。  相似文献   

13.
目的 用脊柱力学指标分析和比较前路内固定术和后路切开椎弓根内固定治疗急性脊柱创伤的疗效,以期得到更好的治疗急性脊柱创伤的方法。方法 基于正常胸腰椎有限元模型的基础上构建创伤模型,在创伤模型中对比不同固定模式载荷下模型整体的变形和Von Mises应力。结果 在中立位及前屈、左弯及右弯载荷下,前路内固定术的位移均小于后路切开椎弓根内固定术;在后伸载荷下,后路切开椎弓根内固定术的位移均小于前路内固定术。在中立位及前屈、后伸、左弯及右弯载荷下,前路固定术的椎体应力均大于后路切开椎弓根内固定术。结论 前路内固定在增加椎体刚度方面有较好的效果,活动更加接近于正常;后路切开椎弓根内固定承受的应力较大,出现内固定断裂的概率也较大。  相似文献   

14.
目的比较脊柱滑脱中两种后路固定方法中螺钉局部受力情况。方法采用6具新鲜成人尸体脊柱标本(L1-L5),Panjabi法制备腰椎滑脱模型,固定器械为SINO椎弓根钉及固定棒。应用电阻应变测量法及生物力学测量方法,通过INSTRON5567材料实验机对标本进行垂直压缩、前屈、后伸、左右侧屈5种状态的测试。实验分为二椎体固定组(A组)和三椎体固定组(B组)。结果二椎体固定组在垂直压缩、前屈、左右侧弯运动时提拉钉所受应力大于三椎体固定组(P<0.05)。结论三椎体固定时提拉钉根部所受应力小于二椎体固定,能够有效降低螺钉因疲劳产生应力集中而发生断裂的概率。  相似文献   

15.
背景:到目前为止,对于后纵韧带在胸腰段脊柱前路减压术式中所发挥的生物力学稳定作用的研究未见文献报道。 目的:通过生物力学测试,评价胸腰段脊柱后纵韧带在椎管前方减压自体髂骨植骨+Kaneda内固定过程中的作用。 方法:采用7具新鲜小牛胸腰段脊柱(T11~L3)标本,采用前后对照方法,按操作过程标记为:正常组→后纵韧带完整组(椎管前方减压植骨内固定,保留后纵韧带组)→后纵韧带切除组,应用实验应力方法测试各组的生物力学特性。模拟临床手术行L1椎体切除椎管前方减压自体髂骨植骨+Kaneda内固定,在脊柱WE-10A万能材料实验机上进行非破坏性生物力学测试,并计算应变、刚度、轴向压缩强度、扭转强刚度等数据,通过F检验分析数据。 结果与结论:胸腰椎椎管前方减压植骨+Kaneda内固定,局部切除后纵韧带使胸腰椎的稳定性在旋转、轴压、前屈、后伸、侧弯各运动状态下降,其中以前屈时最为明显,差异具有显著性意义(P < 0.05)。提示在胸腰段脊柱椎管前方减压过程中,局部切除后纵韧带将使术后脊柱稳定性在前屈状态时下降,不利于提高脊柱的融合率。因此应尽可能保留正常的后纵韧带。  相似文献   

16.
背景:对于强直性脊柱炎合并胸腰椎骨折患者,采用传统方法行短节段经椎弓根内固定或前路钉板或钉棒系统固定由于其骨质疏松明显,螺钉抗拔出力较差,治疗后容易出现内固定松动。目的:探讨多节段经椎弓根内固定治疗强直性脊柱炎合并胸腰椎骨折的效果。方法:选择2009年1月至2012年12月中山大学附属梅州医院骨科收治的强直性脊柱炎合并胸腰椎骨折患者11例,行后路复位多节段椎弓钉内固定,其中6例采用经伤椎椎弓根固定。结果与结论:11例患者均获随访,随访时间13-36个月。所有患者影像学显示均骨性愈合,未见内固定松动断裂现象。3例脊髓神经损伤按Frankel分级由C级恢复至E级。JOA评分评估腰背痛改善率为100%。结果显示经后路复位多节段椎弓根钉置入治疗强直性脊柱炎合并胸腰椎骨折,可获得坚强内固定,骨折愈合良好。  相似文献   

17.
目的应用有限元方法分析评价前路钛板内固定和后路钉棒系统内固定两种术式治疗Ⅱ型不稳定Hangman骨折的生物力学差异。方法建立完整上颈椎(C0~3)有限元模型并进行有效性验证。在此基础上建立失稳模型,并在失稳模型上分别建立装配前路钛板(titanium plate)和Cage植骨内固定模型(Plate+Cage模型)、后路C2椎弓根螺钉(C2 pedicle screws,C2PS)和C3侧块螺钉(C3 lateral mass screws,C3LMS)组成的钉棒系统内固定模型(C2PS+C3LMS模型)。在枕骨髁上施加40 N轴向压力模拟头颅重力,同时在枕骨上施加1.5 N·m力矩使模型产生前屈、后伸、侧弯、旋转运动,计算分析C2~3活动度(range of motion,ROM)、力的传导路径以及骨折线处的应变。结果 Plate+Cage模型在前屈、后伸、侧屈(单侧)和旋转(单侧)方向上C2~3的ROM比失稳模型分别减少了92.4%、97.1%、96.5%、90.0%,C2PS+C3LMS模型在各方向上比失稳模型分别减少了88.6%、90.2%、95.7%、90.3%。Plate+Cage模型在任何工况下的应力峰值均小于C2PS+C3LMS模型。结论前路Plate+Cage内固定在前屈和后伸工况下比后路C2PS+C3LMS内固定具有更好的稳定性,而在侧屈和旋转工况下两者稳定性相当。前路Plate+Cage内固定在结构和应力分布上更加合理,可以实现复位、减压、固定、融合一步完成,是治疗Ⅱ型Hangman骨折的有效方法。  相似文献   

18.
腰骶部椎间盘髓核摘除对脊柱稳定性影响的生物力学研究   总被引:18,自引:3,他引:18  
目的:分析髓核摘除对腰骶部L4~L5和L5~S1节段稳定性的影响。方法:对6例成人新鲜腰骶部(L4~S1)标本髓核摘除前后进行三维运动范围和压缩、剪切刚度的测定。对标本施加最大为10.0N.m的力偶矩,使之产生前屈、后伸、左右侧屈和左右轴向旋转运动,并由双平面立体测量的计算机图像分析系统得到节段运动范围。分别在1300N,600N和600N的载荷下测定压缩、前后剪切和左右剪切刚度。结果:髓核摘除后,L4~L5和L5~S1节段的三维运动范围明显增大,其中L4~L5节段的后伸、左右轴向旋转运动增大有显著性,L5~S1节段的前屈运动增大有非常显著性,左右轴向旋转增大有显著性;L4~S1节段压缩和剪切刚度降低,左右剪切刚度降低有显著性。结论:髓核摘除使腰骶椎节段性三维运动范围增大,压缩和剪切刚度下降,腰骶节段失稳,以致整个后部结构承受更大的负载,导致小关节和韧带的损伤和退行性改变。  相似文献   

19.
目的 探讨经后路钉棒系统椎弓根内固定系统加撬拔复位、减压及植骨融合治疗胸腰椎骨折临床疗效的分析.方法对71例经后路钉棒系统椎弓根内固定系统加撬拔复位、开窗减压、椎管成形、椎弓根、椎体内及后外侧同种异体骨植骨融合治疗胸腰段骨折的手术方法.结果术后椎体塌陷高度得到有效恢复,植骨充填牢固可靠,椎管减压彻底,脊髓压迫解除,提高了脊柱的稳定性.结论此方法是一种疗效满意、安全可靠的创新治疗方法.  相似文献   

20.
背景:寰枢椎融合是目前治疗寰枢椎脱位的主要修复方式,但是其前提是牺牲寰枢椎活动为代价,特别是旋转功能。限制性非融合内固定是一种既可以维持寰枢椎稳定性,又可保留寰枢椎活动功能的方法,其生物力学特点与传统融合术之间的差异有待进一步研究。目的:通过建立寰枢椎不稳的三维有限元模型并模拟后路寰枢椎限制性非融合内固定系统和后路寰枢椎钉棒内固定系统,验证该新型内固定系统的生物力学特性。方法:选择1名31岁成年健康男性志愿者,采集从枕骨底到第3颈椎(C0-C3)的CT数据,应用Simpleware3.0、Geomagic 8.0、Hypermesh 10.0、Abaqus 6.9、Rhino 4.0软件构建有限元模型。施加1.5 N·m的纯力偶矩,使模型在屈伸、侧弯、旋转方向上运动,将模型的椎间活动度与文献报道的体外生物力学实验数据相比进行验证。建立后路寰枢椎限制性非融合内固定系统模型和后路寰枢椎钉棒内固定系统模型,对比两种模型在前屈、后伸、侧弯、旋转等工况下的椎间活动度,记录下限制性非融合内固定系统模型的SMise应力云图。结果与结论:(1)实验建立了健康人的上颈椎(C0-C3)三维非线性有限元模型,模型包括206 747单元,72 500个节点,其外形逼真,椎间活动度与文献报道的体外生物力学实验结果吻合;(2)限制性非融合内固定系统模型C1-C2节段前屈、后伸工况的活动度与传统钉棒内固定系统模型相似;(3)在左右侧屈工况下,传统钉棒内固定系统模型C1-2间的侧屈活动度明显受限,而限制性非融合内固定系统模型的活动度比寰枢椎脱位模型有所增加,与正常寰枢椎模型基本相同;(4)在左右旋转工况下,传统钉棒内固定系统模型寰枢椎之间的旋转活动度基本消失,而限制性非融合内固定系统模型其活动度虽有所减少,但仍保留大部分旋转活动度;(5)限制性非融合内固定系统模型在螺钉与连接棒、连接杆接触部位出现应力集中;(6)结果表明,后路寰枢椎限制性非融合内固定系统是一种实用、有效的寰枢椎内固定方式,该限制性非融合内固定装置具有限制屈伸活动,并且有效保留寰枢椎轴向旋转和侧弯活动功能的特点。  相似文献   

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